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一、消毒与灭菌的区别:所谓灭菌就是杀死一切微生物,包括微生物的营养体和芽孢。消毒是指消灭一切致病微生物(病原体)。二、消毒与灭菌在发酵工业中的应用牛奶巴氏消毒法:80-95℃,10min发酵培养基的灭菌:121℃,20min三、灭菌方法:1、干热灭菌:灼烧灭菌;加热方式有电热、红外线加热等;相对与湿热灭菌,干热要求时间长,温度高(一般160℃,2hr)1)火焰焚烧法:接种环、试管口等2)干烤法:利用热空气灭菌用法:160℃,2小时特点:由于空气传热穿透力差,菌体在脱水状态下不易杀死。所以温度高、时间长。2、湿热灭菌:蒸气释放热量,使微生物蛋白质变性。特点:温度低、时间短、灭菌效果好原因:1)菌体内含水量越高,则凝固温度越低;2)蒸汽冷凝会放出潜热;3)饱和水蒸汽穿透力强;4)湿热易破坏细胞内蛋白质大分子的稳定性,主要破坏氢键结构。湿热灭菌优点:1)蒸气来源易,低价无毒;2)蒸气穿透力强灭菌彻底;3)蒸气冷凝释放热量;4)蒸气易输送,易调节,易管理。湿热灭菌缺点:1)设备费用高;2)不能用于怕受潮的物料;3、射线灭菌法:1)电离辐射:χ、γ、β射线。原理:引起水和其他物质的电离,产生游离基,破坏DNA,从而造成细胞损伤。特点;穿透力强,无专一性,对所有生物均有杀伤作用。适用:菌种诱变。2)非电离辐射(紫外线)方法:在波长265-266nm处,杀菌力最强。原理:(1)作用于DNA,使同链DNA相邻嘧啶间形成嘧啶二聚体,引起DNA结构变形,阻碍正常的碱基配对,从而造成菌的变异或死亡。(光复活酶可修复)(2)有氧时产生过氧化氢,强氧化杀菌。适用:空气、水的消毒杀菌(紫外灯)。特点:穿透力差。3.过滤灭菌法4、化学药品灭菌(2)醇类:乙醇:70-75%杀菌效率最高机理:具脱水作用,能穿透菌体进入蛋白质分子肽链间隙,使蛋白质变性或脱水沉淀,造成微生物死亡。无水乙醇:表面蛋白凝固,保护膜,杀菌力差甲醇可使眼睛失明,故不宜做消毒剂;其他醇因不溶于水,一般不用。(3)醛类:甲醛:机理:蛋白质烷化剂;应用:福尔马林(40%);10%的甲醛熏蒸,用于空气灭菌。(4)表面活性剂:可降低表面张力效应的物质。机理:使菌体细胞膜破损;使菌体蛋白质变性。种类:洗必泰、新洁尔灭等特点:快速、彻底、效率高(5)氧化剂类:机理:破坏蛋白质的巯基,强氧化剂可破坏蛋白质的氨基与酚羟基碘酒7gI:5gKI,溶于100ml95%乙醇。1%碘酒10min可杀死芽孢杆菌和部分真菌,并使流感病毒灭活。漂白粉(氯化钙与次氯酸钙的混合物)(6)重金属及其化合物:所有重金属盐Cu、As、Ag、Hg等对微生物均有毒性。机理:1)可与酶蛋白的-SH基结合,使酶失活;2)易与带阴电荷的菌体蛋白吸附,使之变性沉淀。应用:波尔多液、红汞、硝酸银等。特点:简便。但使用应谨慎,防止在体内积累。(7)pH的杀菌作用酸:蛋白质变性无机酸:杀菌力与H+浓度成正比。有机酸:与不电离的部分成正比,故有时有机酸的灭菌效果>无机酸,分子杀菌力大于离子。碱:强碱造成蛋白质、核酸大分子变性、水解,使菌死亡。2)抗代谢药物3)抗生素抗生素作用机理:1)对细胞壁形成有抑制作用;(如:青霉素)2)影响细胞膜功能;(如:多粘菌素)3)抑制蛋白质合成;(如:绿霉素、链霉素)4)干扰核酸代谢;(如:利福霉素、灰黄霉素)抗药性:变异、适应、进化原因:药物无效;药物被修饰;R质粒(药物抗性基因)二、湿热灭菌的原理2.微生物的热致死动力学:对数残留定律。菌体是一个复杂的高分子体系,其受热被杀死,主要的原因是高温能使蛋白质变性,这种反应属于单分子反应(一级反应),因此,杂菌在一定温度下受热死亡的过程可用单分子反应历程加以描述。-dN/dt=k*N式中dN/dt:表示灭菌过程中某瞬间活菌的减少速率N:表示表示灭菌过程中某瞬间的活菌数K:表示灭菌过程中菌体死亡的速度常数上式的积分形式为:t=(2.303/k)×lnN0/Nt式中——N0,Nt:分别表示灭菌前、灭菌后培养基中菌体的浓度(个/ml)灭菌时间t取决于污染程度N0、灭菌程度Nt与灭菌速度常数K灭菌程度:对于Nt,如果取Nt=0,那么,t=∞,这显然是与现实情况不符。对于如何Nt取值?通常取Nt=10-3,即灭菌1000次,有一次是失败的,残留了一个活菌体。这个数值的取值的大小,也间接反应了该生产过程中的技术管理水平。3.热致死反应的速度常数KK是表达微生物耐热性的特征常数,K除了决定于菌体的种类及存在形式外,还是温度的函数(与普通化学反应一样),因此灭菌温度的选择是灭菌操作的核心。K越小,该微生物越耐热,121℃